[发明专利]一种顶管施工方法及顶管装置

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程设备技术领域，涉及一种顶管施工方法及顶管装置。

背景技术

顶管施工是一种非开挖施工方法，能够不开挖或者少开挖而实现管道埋设，它通过在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度和方向顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进，其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内。经过多年的发展，顶管技术已得到大量地实际工程应用，且保持着高速的增长势头，无论在技术上、顶管设备还是施工工艺上都取得了很大的进步；顶管机组装置是顶管施工的重要设备，包括液压油缸、液压泵站、支撑板、顶杆和拉头等，运用顶管装置进行顶管施工能够大大节省人力。

我国专利(公告号：CN 2447597Y，公告日：2001年9月12日)公开了一种偏心泥水顶管机，顶管机前壳体内设置偏心刀盘，偏心刀盘由刀头固定于刀排上，刀排呈辐条状焊于偏心锥盘顶端，前壳体前端有漏斗状土仓，后端有泥水仓，土仓与泥水仓之间设置栅板，主轴前连接刀盘，后瑞连接减速器，前后壳体之间安装纠偏油缸四只，泥水仓下部设进水利排水管，刀排设2-4排刀排各一根。

上述专利提供的偏心泥水顶管机设置栅板会影响泥土进入泥水仓的速率，从而影响整个顶管工施工效率。

发明内容

针对现有的技术存在的上述问题，本发明第一个所要解决的技术问题是：提供一种顶管施工方法以提高顶管施工效率。

本发明第二个所要解决的技术问题是：提供一种与上述顶管施工方法相配套的顶管装置。

本发明的第一个技术问题可通过下列技术方案来实现：

一种顶管施工方法，其包括如下工序：

a、打井：在待埋设管道的施工地两端分别开挖一个工作井和一个接收井；

b、安装设备：在工作井内铺设滑轨和千斤顶支架，在千斤顶支架上放置千斤顶，在滑轨上放置顶管钻头，所述顶管钻头朝向所述接收井，千斤顶的伸缩杆朝向顶管钻头；

c、顶管钻头顶进：将环形靠背放置于顶管钻头和千斤顶的伸缩杆之间，驱动千斤顶使其伸缩杆伸长，将顶管钻头顶入待埋设管道的泥土内，控制千斤顶的伸缩杆收缩，在环形靠背和千斤顶的伸缩杆之间放置半圆顶板，驱动千斤顶使其伸缩杆伸长继续顶进顶管钻头，重复上述放置半圆顶板的步骤顺次放置若干个半圆顶板以扩大千斤顶与顶管钻头之间的间距；d、管道顶进：当环形靠背和千斤顶的伸缩杆之间距离大于或等于一个管道的长度时，取出环形靠背和半圆顶板，在顶管钻头和千斤顶的伸缩杆之间放置管道，在管道与千斤顶之间放置环形靠背和半圆顶板并继续顶进；

e、出泥：在顶管钻头顶进和管道顶进过程中，通过进水管向顶管钻头处不断注水，顶管钻头(8)将泥土和水流搅拌混合形成泥水并通过出泥管抽出；

f、取出机头：重复步骤d和e，直至工作井和接收井埋设好管道，并将机头顶至接收井，将机头从接收井中取出。

在上述的顶管施工方法中，所述工作井和接收井的深度大于待埋设管道的深度。这样方便各个部件的安装放置，也便于施工，同时可以先通过出泥管将挖掘的泥水先排除至该工作井中，再通过抽水泵或其他方式排除去，由于不需要一次性将泥水抽出抬升至工作井上表面，这样能够在抽水泵功率有限的情况下达到快速排出泥水的目的，提升工作效率。

在上述的顶管施工方法中，采用3个半圆顶板，每个半圆顶板的长度为管道长度的三分之一。采用3个半圆顶板既能够依次较为方便的调整千斤顶的行程，将管道一个一个放置在顶进位置，并首尾连接顶进泥土中，完成顶管工作，又能尽量简化半圆顶板的调动过程，提高效率。

在上述的顶管施工方法中，各个部件的调动采用门式起重机调动。门式起重机便于在工作井上安装，且操作方便，能够实现横向、纵向和竖向的调动，安全可靠效率高。

本发明的第二个技术问题可通过下列技术方案来实现：

一种顶管装置，所述顶管装置包括千斤顶、千斤顶支架、滑轨和顶管钻头，其特征在于，所述千斤顶设置在千斤顶支架上，所述顶管钻头设置在滑轨上，千斤顶的伸缩杆朝向顶管钻头，千斤顶与顶管钻头之间设有环形靠背，所述环形靠背贴靠在所述顶管钻头的端部，所述顶管装置还包括若干能够延伸千斤顶行程的半圆顶板；所述顶管钻头前端连接有进水管和出泥管，所述滑轨上方还设有起重设备。